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量子論 · Heisenberg Uncertainty Principle

ハイゼンベルクの不確定性原理

位置と運動量のように互いに共役な物理量の組は、同時に任意の精度で確定することができないという量子力学の原理。両者の不確かさの積はプランク定数程度の下限を持つ。これは測定技術の限界ではなく、量子状態そのものが持つ本質的な性質である。ハイゼンベルクが1927年に定式化し、波動関数の波束の広がりとして数学的に表現される。

分野: 量子論
英語名: Heisenberg Uncertainty Principle
主要な貢献者: ヴェルナー・ハイゼンベルク

関連エントリ

物理概念波動関数の収縮重ね合わせ状態にある量子系を測定すると、観測値に対応する一つの固有状態へと波動関数が不連続に移行するとされる過程。コペンハーゲン解釈では測定によって確率的に一つの結果が選ばれると考えるが、収縮の物理的実体や測定の定義をめぐっては多世界解釈など複数の立場があり、量子力学の測定問題として現在も議論が続いている。物理概念重ね合わせの原理量子系が複数の状態の線形結合として同時に存在しうるという、量子力学の基本原理。状態を表す波動関数はベクトル空間の要素であり、二つの許される状態の和もまた許される状態となる。測定を行うまで系は各状態の重ね合わせにあり、測定すると確率的に一つの結果が得られる。干渉現象や量子計算におけるビットの並列性の根拠となっている。物理概念量子トンネル効果古典力学では越えられないエネルギーの障壁を、量子的な粒子が一定の確率で通り抜ける現象。波動関数が障壁内部でも完全には消えず、反対側に漏れ出すことに由来する。恒星内部の核融合の進行、放射性原子核のアルファ崩壊、走査型トンネル顕微鏡やトンネルダイオードなど、自然現象と技術の両面で重要な役割を果たす。